20-åriga Gustafsson, som tävlar för Team Crescent, var loss efter halva loppet och höll sedan in i mål. Hon körde i Motala för första gången i fjol och kom då fyra.
Nu vann hon tävlingen för första gången.
Segern var också den tredje segern den här säsongen.
– Det kändes bra och jag har teamet att tacka för segern. De körde för mig. En jätterolig tävling här, säger vinnaren.
Linn Gustafsson gillar backig cykling och trivs då med banan i Motala city.
– Det är min typ av bana. Roligt med mycket folk också, sade hon.
Team Crescents Julia Karlsson, som vann i fjol, kom tvåa och Linda Halleröd från Falköping kom trea.
Hemmaklubben Maifs damlag ställde upp med halva sitt team när bara Kajsa Dahlberg och Hanna Laxholm kom till start.
Dahlberg klev av i mitten av racet, medan Laxholm hängde i till slutet.
Laxholm var länge den som anförde klungan bakom Gustafsson, och gjorde sitt bästa inför den stora publiken, men när spurtvarvet kom hade Laxholm inget att hämta och Maiftjejen slutade sjua av de totalt nio startande.
Tävlingsledaren för Vättern GP, Anna Öhrström, konstaterade efteråt att det var en tunn damtävling, men att det inte är något utmärkande för just Motalas tävling.
– Det finns tyvärr väldigt få damer i Sverige som kör cykel, sade Öhrström.